Logiciels éducatifs CM2 Fonctionnalités

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1 Logiciels éducatifs CM2 Fonctionnalités Stéphanie Jean-Daubias

2 Fonctionnalités pour un logiciel éducatif «intelligent» Modélisation et représentation du domaine connaissances raisonnement Résolution de problèmes du domaine (résolveur) Génération de questions, d exercices Diagnostic des réponses / du comportement de l apprenant Construction d aide et d explications Personnalisation de l apprentissage profil de l apprenant : informations sur ses connaissances module pédagogique : gestion du parcours de l apprenant Interface et interaction système apprenant 2

3 Plan du cours Fonctionnalité des logiciels éducatifs Exemple d Ambre-add 3

4 Modélisation du domaine (1) Pour représenter les connaissances supposées connues des apprenants que l apprenant doit acquérir qui évolueront Pour représenter, manipuler les objets du domaine 3 niveaux de représentation des connaissances représentation mentales de l apprenant représentation externe du logiciel représentation interne au logiciel 4

5 Modélisation du domaine (2) Système à base de connaissances organisé autour du résolveur pédagogique permet l adaptation différents niveaux de connaissances différents niveaux de granularité différents besoins (demandes de l apprenant SCHOLAR) Du système expert à l EIAH connaissances à acquérir connaissances de l expert problème MYCIN/GUIDON ou Camelia/Amalia/Elise Camelia : système expert et résolveur de problèmes en maths Amalia : tuteur intelligent pour enseigner le calcul algébrique Elise : explications pédagogiques à partir de Camelia Le système expert n est pas utilisable tel quel 5

6 Résolveur Pour résoudre les problèmes Pour évaluer les réponses identifier toutes les solutions correctes 6

7 Générateur d exercices Pour générer les problèmes à résoudre suite à une requête du module pédagogique En utilisant des contraintes sur le problème des méta-connaissances sur les problèmes classe, difficulté, proximité entre problèmes des informations sur l élève caractéristiques personnelles problèmes déjà résolus difficultés rencontrées 7

8 Diagnostic Principe comparer les réponses de l apprenant à celles attendues identifier les différences pour comprendre les erreurs et leurs origines Approx what is the area of Argentina?... student>the area of Argentina is square miles Approximatively true, but a more exact value is

9 Modèle/profil de l apprenant Définition structure de données pour représenter l état des connaissances de l apprenant dans le domaine considéré du point de vue du système (EIAH) cf. cours personnalisation de l apprentissage 9

10 Aide Intervention demandée par l apprenant proposée par le système qui détecte une difficulté adaptée à l apprenant, au contexte Type d aide technique pédagogique rappel des consignes indice explications 10

11 Explications Explications sur les connaissances du domaine la résolution du problème traité les erreurs de l apprenant la conduite de la session (activité, objectif pédagogique) Elles s appuient sur les connaissances du résolveur les solutions la réponse de l apprenant des méta-connaissances pour expliquer les stratégies de résolution 11

12 Module pédagogique Tâches gestion du parcours de l apprenant quoi proposer? à qui? à quel moment? comment? choix des problèmes et des activités choix des aides et explications En utilisant choix du type choix du moment, de la fréquence d intervention le modèle de l apprenant des méta-connaissances sur les problèmes 12

13 Plan du cours Fonctionnalité des logiciels éducatifs Exemple d Ambre-add 13

14 Exemple d Ambre-add EIAH de résolution de problèmes additifs (CE1-CE2) Principe présenter plusieurs problèmes type assister l apprenant dans la résolution de nouveaux problèmes suivant les étapes du RàPC lecture de l énoncé reformulation du problème choix d un modèle pour guider la résolution rédaction du plan de résolution du problème par adaptation du plan de résolution du modèle association du problème résolu à la classe à laquelle il appartient L IA dans Ambre-add système à base de connaissances issu de l architecture SYRCLAD résolveur de problèmes appliquant des méthodes destiné aux EIAH 14

15 AMBRE-add : présentation des problèmes types 6 -

16 AMBRE-add : résolution du problème 6 -

17 Exemples d aide 17

18 Exemples de diagnostic 18

19 Des activités périphériques Créer un ensemble d activités autour de Ambre-add environnement plus large pour une utilisation du CP au CM2 s appuyant sur les possibilités de Ambre-add / Syrclad pour une meilleure intégration dans l école travail avec des enseignants pour identifier et construire ces activités Exemples d activités complémentaires réorganisation des groupes de problèmes comparaison de problèmes pour identifier les points communs mise en évidence du lien entre énoncé, reformulation et résolution sur un exercice résolu (modification d un élément et observation des conséquences sur les autres parties) suppression dans l'énoncé des phrases inutiles et mise en évidence des éléments clés production d'énoncés correspondant à une reformulation 19

20 Activités périphériques de Ambre-add 6 -

21 Un module pour l enseignant Étudier comment transformer Ambre-add pour qu il puisse s adapter aux spécificités du contexte d apprentissage situations pédagogiques publics d âges variés o publics de profils différents En créant des outils permettant aux enseignants de personnaliser l environnement de générer des séquences d apprentissage o public d adultes en situation d alphabétisation création de thèmes spécifiques à la classe de générer les problèmes qu ils souhaitent faire résoudre à leurs élèves de créer de nouveaux thèmes d exercices en s appuyant sur le résolveur adapté 21

22 AMBRE-enseignant : génération de problèmes 6 -

23 AMBRE-enseignant : autres outils Thèmes d exercices adapter les problèmes à l environnement création d objets, de personnages Séquences d apprentissage ensemble d activités destiné aux élèves choix des problèmes, de l ordre de présentation, du comportement de la séquence (aide et diagnostic) Gestion des classes listes des élèves de la classe Distribution du travail affecter une séquence à une classe, à un (groupe d )élève(s) Personnalisation de l environnement adapter l interface du logiciel destiné aux élèves (couleurs, langue ) 23

24 Un compagnon dans Ambre-add Objectifs intégrer un système de synthèse vocale et un compagnon pour la phase de présentation des objectifs et du fonctionnement du logiciel pour guider la première résolution d exercice de l apprenant pour assister les élèves ayant des difficultés de lecture 24

25 Un profil de l apprenant pour Ambre-add Objectifs permettre au système d adapter ses interventions à l apprenant générer les problèmes ou activités les plus adaptées aux difficultés de l apprenant présenter à l enseignant un bilan de l utilisation du logiciel par ses élèves Problèmes quelles informations doit contenir le profil de l apprenant? quels observables? comment interpréter les observables pour construire le profil de l apprenant? 25

26 Fonctionnalités des logiciels éducatifs Plan du cours Fonctionnalité des logiciels éducatifs À vous de «jouer»! 26